摩擦电纳米发电机(TENG)从自然环境中获取可持续能源,是一种极具潜力的技术,其颠覆了利用化石燃料的传统能源生产模式。然而,由于其脉冲交流电的特性,传统的TENG不得不依赖整流器,从而降低了其便携性和集成性。在此,重庆大学Xi Yi开发了一种革命性的三元直流TENG(T-DC-TENG),它首次将电荷泄漏效应和三元介质摩擦带电效应耦合起来,提高了直流TENG的整体性能。
本文要点:
1) 上述效应迫使电子在三个摩擦层和外部电路之间沿一个方向循环,从而产生恒定的直流输出。作者建立了一套综合的三元介电评价规则,用于筛选摩擦电材料和优化性能。优化后的T-DC-TENG具有6.15 W m-2 Hz-1的超高平均功率密度和较低的峰值因子(1.0043)。
2) 结果显示,T-DC-TENG点亮了5568个LED,两个灯泡(额定功率:50 W),并连续驱动了30台温湿度计。该工作创造了直流TENG的新记录,为TENG作为能量采集器的实际应用铺平了道路。
Qianying Li et.al Overall performance improvement of direct-current triboelectric nanogenerator by charge leakage and ternary dielectric evaluation EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE01408H
https://doi.org/10.1039/D3EE01408H